北卡羅來納大學(美國)的一項新研究展示了一種通過使用 3D 打印機“生物打印”這些細胞來研究不同類型植物細胞之間細胞通訊的可重複方法。 新聞.ncsu.edu 門戶.
研究植物細胞如何相互作用以及如何與它們的環境相互作用是更好地了解植物細胞功能的關鍵,並且可以導致更好的作物品種。
研究人員打印模型植物細胞 擬南芥(Arabidopsis thaliana) 和大豆,不僅要研究植物細胞是否能在生物打印中存活——以及能存活多久——而且還要了解它們如何獲得和改變它們的身份和功能。
植物細胞的 3D 生物打印過程在機械上類似於使用印刷油墨或塑料,但需要進行一些必要的修改。
科學家們沒有使用 3D 打印墨水,而是使用“生物墨水”或活植物細胞。 這兩個過程的機制是相同的,除了植物細胞的一些顯著差異:用於保持無菌的紫外線過濾器,以及同時使用不同生物材料打印的多個打印頭。
沒有細胞壁或原生質體的活植物細胞與營養物質、生長激素和一種稱為瓊脂糖的增稠劑(一種海藻基化合物)一起被生物打印。 瓊脂糖有助於提供細胞強度。
該研究表明,超過一半的 3D 生物打印細胞是有活力的,並隨著時間的推移分裂形成小菌落。
研究人員還對單個細胞進行了生物打印,以查看它們是否可以再生或分裂和繁殖。 結果表明,根和芽細胞 擬南芥 需要不同的營養組合以獲得最佳活力。
同時,超過 40% 的單個大豆胚胎細胞在生物打印兩週後仍然存活,並且隨著時間的推移也分裂形成微細胞。
3D 生物打印可能有助於研究栽培植物的細胞再生。
根細胞 擬南芥 和大豆胚胎細胞以高增殖率和缺乏固定標識而聞名。 換句話說,就像動物或人類幹細胞一樣,這些細胞可以變成不同類型的細胞。
生物打印細胞可以具有乾細胞的身份; 它們分裂、生長和表達特定的基因。
這項研究證明了使用 3D 生物打印來確定在受控環境中維持植物細胞活力和通信所需的最佳化合物的巨大潛力。
發表在期刊上的研究 科學進展.